一种有热导率梯度的锂电池液冷板

本发明涉及散热，尤其涉及一种有热导率梯度的锂电池液冷板。

背景技术：

1、由于锂电池具有节能减排、可循环利用等优势，已经开始逐步取代传统燃料能源。为了保证锂电池在工作时的性能与安全性，需要对锂电池进行有效散热。目前的研究指出，锂电池的温差是影响锂电池性能与安全性的重要因素，当锂电池温差超过5℃时会降低锂电池的容量和功率，甚至可能引发锂电池自燃。在现有技术方案中，采用液冷板可对锂电池高效散热，但是传统液冷板均采用均匀对称的结构，而冷却液在刚进入冷板流道时温度低、吸热量大，在冷却液流至冷板流道末端时温度高、吸热量小，冷却液在冷板流道各处吸热量不一致导致锂电池的温差较大。

2、因此有必要开发一种可以使冷却液在冷板流道各处吸热均匀的锂电池液冷板。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种有热导率梯度的锂电池液冷板，具有散热均匀性好的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种有热导率梯度的锂电池液冷板，包括顶板、底板和导热硅胶垫，顶板与底板固定连接，底板与导热硅胶垫固定连接；所述顶板设有进液口、流道、出液口；所述底板包括一级底板、二级底板、三级底板、四级底板；所述导热硅胶垫包括一级导热硅胶垫、二级导热硅胶垫、三级导热硅胶垫、四级导热硅胶垫。

3、优选的，所述顶板的进液口底端与一级底板的顶端固定连接，所述一级底板底端与二级底板顶端固定连接，所述二级底板底端与三级底板顶端固定连接，所述三级底板底端与四级底板顶端固定连接，所述四级底板底端与出液口底端固定连接；所述一级导热硅胶垫、二级导热硅胶垫、三级导热硅胶垫、四级导热硅胶垫依次分别固定安装在一级底板、二级底板、三级底板、四级底板的表面。

4、优选的，所述一级底板、二级底板、三级底板、四级底板的厚度依次为a1、a2、a3、a4，且a1<a2<a3<a4；所述一级导热硅胶垫、二级导热硅胶垫、三级导热硅胶垫、四级导热硅胶垫的厚度依次为b1、b2、b3、b4，且b1>b2>b3>b4；所述a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4满足a1+b1＝a2+b2＝a3+b3＝a4+b4。

5、优选的，所述顶板和底板均选用导热系数在200至350w/(m·℃)铝合金材料加工而成；所述导热硅胶垫的导热系数在1至10w/(m·℃)范围内选取。

6、优选的，所述a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4的取值范围为2mm至16mm。

7、本发明提供的一种有热导率梯度的锂电池液冷板具有如下有益效果：

8、本发明提供有热导率梯度的锂电池液冷板，液冷板底板采用四块不同厚度的板材拼接而成，形成四个区域，同时选用四块不同厚度的导热硅胶垫与四块底板配合，保证底板和导热硅胶垫总厚度不变的情况下，使每个区域底板和导热硅胶垫厚度占比不同，形成热导率梯度；在冷却液温度低的区域底板和导热硅胶垫复合热导率低，在冷却液温度高的区域底板和导热硅胶垫复合热导率高，与传统液冷板相比，冷却液在冷板内各处吸热量均匀，有利于减小锂电池的温差。

技术特征：

1.一种有热导率梯度的锂电池液冷板，包括顶板(1)、底板(2)和导热硅胶垫(3)，其特征在于：顶板(1)与底板(2)固定连接，底板(2)与导热硅胶垫(3)固定连接；所述顶板(1)设有进液口(11)、流道(12)、出液口(13)；所述底板(2)包括一级底板(21)、二级底板(22)、三级底板(23)、四级底板(24)；所述导热硅胶垫(3)包括一级导热硅胶垫(31)、二级导热硅胶垫(32)、三级导热硅胶垫(33)、四级导热硅胶垫(34)。

2.根据权利要求1所述的一种有热导率梯度的锂电池液冷板，其特征在于，所述顶板(1)的进液口(11)底端与一级底板(21)的顶端固定连接，所述一级底板(21)底端与二级底板(22)顶端固定连接，所述二级底板(22)底端与三级底板(23)顶端固定连接，所述三级底板(23)底端与四级底板(24)顶端固定连接，所述四级底板(24)底端与出液口(13)底端固定连接；所述一级导热硅胶垫(31)、二级导热硅胶垫(32)、三级导热硅胶垫(33)、四级导热硅胶垫(34)依次分别固定安装在一级底板(21)、二级底板(22)、三级底板(23)、四级底板(24)的表面。

3.根据权利要求1所述的一种有热导率梯度的锂电池液冷板，其特征在于，所述一级底板(21)、二级底板(22)、三级底板(23)、四级底板(24)的厚度依次为a1、a2、a3、a4，且a1<a2<a3<a4；所述一级导热硅胶垫(31)、二级导热硅胶垫(32)、三级导热硅胶垫(33)、四级导热硅胶垫(34)的厚度依次为b1、b2、b3、b4，且b1>b2>b3>b4；所述a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4满足a1+b1＝a2+b2＝a3+b3＝a4+b4。

4.根据权利要求1所述的一种有热导率梯度的锂电池液冷板，其特征在于，所述顶板(1)和底板(2)均选用导热系数在200至350w/(m·℃)铝合金材料加工而成；所述导热硅胶垫(3)的导热系数在1至10w/(m·℃)范围内选取。

5.根据权利要求3所述的一种有热导率梯度的锂电池液冷板，其特征在于，所述a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4的取值范围为2mm至16mm。

技术总结
本发明公开了一种有热导率梯度的锂电池液冷板，涉及散热技术领域，包括顶板、底板和导热硅胶垫，顶板与底板固定连接，底板与导热硅胶垫固定连接；所述顶板设有进液口、流道、出液口；本发明中液冷板底板采用四块不同厚度的板材拼接而成，形成四个区域，同时选用四块不同厚度的导热硅胶垫与四块底板配合，保证底板和导热硅胶垫总厚度不变的情况下，使每个区域底板和导热硅胶垫厚度占比不同，形成热导率梯度；在冷却液温度低的区域底板和导热硅胶垫复合热导率低，在冷却液温度高的区域底板和导热硅胶垫复合热导率高，与传统液冷板相比，冷却液在冷板内各处吸热量均匀，有利于减小锂电池的温差。

技术研发人员：徐启航,刘显茜,杜子康
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15